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古人的智慧,这才是我见过最直观的都江堰水利工程原理讲解

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古诗有云:

岷江遥从天际来,神功凿破古离堆。

恩波浩渺连三楚,惠泽膏流润九垓。

劈斧岩前飞瀑雨,伏龙潭底响轻雷。

筑堤不敢辞劳苦,竹石经营取次裁。

说的正是都江堰水利工程。

都江堰水利工程坐落在成都平原西部的岷江上,

始建于秦昭王末年(约公元前256~前251) ,

这是全世界迄今为止,年代最久、唯一留存、仍在一直使用,

以无坝引水为特征的宏大水利工程,

凝聚着中国古代汉族劳动人民勤劳、勇敢、智慧的结晶。

鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口

都江堰水利工程是世界上最古老的,

并且至今还在发挥作用的伟大工程,

它利用地形与水势、以鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口三大工程,

解决了泄洪、排沙两大难题。

鱼嘴分流

都江堰的第一道水利工程是鱼嘴,

它修建在岷江的弯道处,

汹涌的水流到了这里会被这道“分水堤”分为内江和外江,

只有内江水可以进入成都平原。

李冰治水时让内江河床低于外江,

这样,在秋冬季枯水时节,

确保了六成水进入内江,四成水排在外江,

而春夏季丰水时节,因循弯道动力学的规律,

水流会大量冲向河流弯道的内测,也就是外江,

又因为外江修建得比较宽,

所以会有6成水排往外江,四成水进入内江,

这样保证了进入成都平原水量的稳定。

按河床高低排沙

此外,内江入口处,河床凹陷,

而外江入口处河床凸起,按照水流的自然规律,

澄澈的表层水流向凹地,浑浊的底层水流向凸地,

所以,很大一部分的沙石都会被外江带走。

从鱼嘴进入内江的水流已经不再那么汹涌,

但依旧携带大量沙石,这时候就需要飞沙堰发挥作用了,

飞沙堰是内江外侧的一道低矮堰坝,

内江水已巨大的冲击力流到此处,

会被飞沙堰旁边狭窄的宝瓶口所制约。

飞沙堰二次淘沙

加上离堆的顶托作用,

在飞沙堰附近形成漩涡,

水中剩余的沙石大量被漩涡甩出飞沙堰,

其余的沙石在飞沙堰对面的回水区凤栖窝沉淀,

每年有河工掏出清理,

这样就有效的防止了泥沙淤积导致的河流溃堤。

宝瓶口洪水流量控制

宝瓶口是都江堰水利工程的最后一道关卡,

这里本来是玉垒山的一段石壁,

李冰治水时,花了8年时间将石壁凿开,

形成了如今千年不变的宽度。

宝瓶口所起到的作用就是约束进入成都平原的水量,

如果遇到洪水时期,大量的水被宝瓶口阻拦,

水面就会上升,当水面超过旁边的飞沙堰时,

就会被飞沙堰后面的排洪渠排往外江,达到二次排洪。

二次排洪

所以,都江堰水利工程不仅有效控制了洪涝的发生,

同时也可以满足灌溉和生活用水的需要,

达到了水旱从人的目的,

他是古人伟大智慧的结晶,顺应自然规律,

至今生生不息,堪称世界水利文化的奇迹。

不得不承认,

都江堰水利工程是中国古代历史上最成功的水利杰作,

与它兴建时间大致相同的古埃及、古巴比仑的灌溉系统,

以及中国陕西的郑国渠和广西的灵渠,

都随着岁月的推移,或湮没、或失效。

唯有它,源远流长,

至今还滋润着天府之国的万顷良田。

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